新能源汽车电池组温度监测系统

陈戳 陈万培 扬州大学信息工程学院

1 总体结构与工作原理

系统整体结构如图1所示，本项目主要有温度传感器，STM32单片机，显示模块和驱动电路这几部分组成。其中温度传感器主要监测汽车电池组的温度，把采集到的温度通过串口发送给控制器STM32,做为本系统的控制器，STM32具有高性能、低成本、低功耗等特点。同时温度会实时的显示在液晶显示屏上，当温度超过事先设定的阈值时，蜂鸣器会报警及时提醒驾驶员温度过高，以免发生火灾。当新能源汽车电池温度骤增而引发火灾时，ECU会启动灭火器，第一时间灭火降温，保护驾驶员生命财产安全。灭火器驱动芯片MC33797是完全针对汽车气囊模块的点火诊断和开发的接口，安全性能高。具有强大的自检功能，对电阻过小，短路，开路等故障能够自我进行诊断，一旦发生故障及时报警，确保控制系统正常工作。

2 系统硬件设计

系统硬件结构包含STM32控制器模块，温度传感器，液晶显示屏和驱动电路模块。系统硬件结构如图2所示。

2.1 STM32控制器

STM32是基于arm cortex m处理器内核的32位闪存微控制器，集高性能，高时性，数字信号处理，低功耗，低电压于一身。同时保持高集成度和开发简易的特点。新能源汽车电池组温度监测系统选择的是STM32F1系列的微控制器。这系列的微控制器满足了工业，医疗和消费类市场的各类应用需求。同时STM32拥有3个12位的us级的A/D转换器（16通道），A/D测量范围为0-3.6V。并且具备双采样和保持能力。便于温度传感器的温度采集和处理。

2.2 温度传感器

采用热敏探头，其测温范围宽，性能稳定。测温精度高，热电偶与被测对象直接接触，不受中间介质的影响，对温度变化响应快，尤其在感应接合点裸露在空气中时，它们可在数百毫秒内对温度变化作出响应。并且机械强度好，运用寿命长，安装方便快捷。

2.3 液晶显示屏

液晶显示屏模块采用OLED显示屏模块，此模块的显示区域是128x64的点阵，每个点都可以自己发光，无需背光，可显示汉字、图案、字母等。并且支持STM32控制器使用，全屏点亮时0.08W，功耗低。直接支持3-5V直流宽电压，无需任何修改。采用SPI或IIC通信方式，最多只要4个IO口就能驱动，IO口占用较少。

2.4 驱动电路模块

点火系统采用MOTOROLA公司的四通道点火驱动芯片MC33797进行设计。驱动芯片MC33797是完全针对汽车气囊模块的点火诊断和开发的接口，点火启动电流大，能够有效预防误触发情况的发生，安全性能高。另外，ECU控制系统采用ST公司的stm32作为中央处理芯片，与从芯片MC33797采用SPI通讯，速度可达8Mbit/s。最重要的是，MC33797具有强大的自检功能，对电阻过小，短路，开路等故障能够自我进行诊断，一旦发生故障及时报警，确保控制系统正常工作。

3 结语

“电池组温度监测系统”在新能源汽车的电池附近安装热敏探头，配合温度显示器和中央控制ECU，中央控制器可以根据传感器的温度及温度坡度数据来分析判断是否启动灭火器的点火装置，无需人工操作，可直接通过管道形式的灭火器灭火。并且温度实时全程的显示在温度显示器上，供司机参考，若温度异常，系统会有蜂鸣器提醒。让驾驶员安全的驾驶车辆，降低因电池温度过高而导致汽车火灾发生的概率，最大程度上减少人员伤亡及财产损失。由于新能源汽车的普及，电池组温度检测系统与人们的生活安全息息相关，具有较高实用性。